Доказательство. Пусть x0 A есть предельная точка множества A. Так как для каждого ε > 0 f(x0) Uε(f(x0)), то имеет место
(f (A ∩ Uδ(x0)) Uε(f(x0))) |
|
(4.1) |
Тогда |
(f (A ∩ Uδ (x0)) Uε(f(x0))) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
100 |
|
|
|
|
(f − непрерывно в точке x0) |
|
|
(4.1) |
( ε > 0 δ > 0 : f (A ∩ Uδ(x0)) Uε(f(x0))) |
( ε > 0 |
δ > 0 : f (A |
∩ |
U |
(x |
)) |
|
Uε(f(x |
))) |
52 |
|
|
|
δ 0 |
|
|
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
lim |
f(x) = f(x |
) . |
|
|
|
|
x |
→ |
x0 |
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
•First •Prev •Next •Last •Go Back •Full Screen •Close •Quit
Замечание. Так как lim x = x0, то последнее
x→x0
равенство lim f(x) = f(x0) можно переписать
так:
x→x0
lim f(x) = f( lim x).
x→x0 x→x0
Таким образом, если f непрерывна в точке x0, то знак функции f и знак предельного перехо-
да lim можно менять местами. Это свойство
x→x0
непрерывного отображения часто используется при нахождении пределов отображения.
•First •Prev •Next •Last •Go Back •Full Screen •Close •Quit
Теорема 54. Пусть отображение
f : A → B, A Rk, B Rm,
задано соотношением:
f |
1 |
(x), f |
2 |
(x), . . . , f |
m |
T |
B, |
x A : x → f |
|
|
|
(x) |
где
fi : A → R, i = 1, 2, . . . , m.
Отображение f : A → B непрерывно в точке
x0 A тогда и только тогда, когда каждая из функций fi : A → R, i = 1, 2, . . . , m, непре-
рывна в точке x0 A.
•First •Prev •Next •Last •Go Back •Full Screen •Close •Quit
Доказательство. а) В силу леммы 5, теорема очевидна в случаи когда x0 есть изолированная точка множества A.
б) Пусть x0 — предельная точка множества A и (xn), xn A, — произвольная последовательность, сходящееся к точке x0. Тогда
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
53 |
|
|
|
|
(f − непрерывна в точке x0) |
lim f(x) = f(x ) |
|
54 |
(f(x |
) |
→ |
f(x )) |
5 |
|
|
→ |
x0 |
|
|
n |
|
0 |
|
|
x |
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
i |
|
i |
|
|
|
|
|
53 |
|
|
|
|
f |
(xn) → f |
(x0), i = 1, 2, . . . , m |
i |
− непрерывны в точке x0, |
|
|
|
|
|
f |
|
i = 1, 2, . . . , m. |
•First •Prev •Next •Last •Go Back •Full Screen •Close •Quit
4.2. Композиция непрерывных отображений.
Пусть f : A → B, A Rk, B Rm и g : B → C, C Rp.
Теорема 55. Пусть:
1.f : A → B непрерывна в точке x0 A;
2.f(x0) = y0;
3.ϕ : B → C непрерывна в точке y0 B.
Тогда композиция ϕ ◦ f : A → C непрерывна в точке x0.
•First •Prev •Next •Last •Go Back •Full Screen •Close •Quit
Доказательство. Доказывать будем по определению непрерывности отображения в точке. Обозначим z0 = ϕ ◦ f(x0) и фиксируем произ-
вольную Uε(z0). |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
S |
|
→ |
B непрерывно в точке y0 |
|
|
|
|
|
|
101 |
|
(ϕ : A |
B) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
= |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
µ > 0, т.ч. |
y |
|
B |
|
U (y ) : |
ϕ(y) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
∩ |
|
U (ϕ(y ))! |
|
|
|
|
|
µ |
0 |
|
|
|
|
ε |
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
101 |
|
(f : A |
→ |
B непрерывно в точке x |
0 |
|
A) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
= |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
δ > 0, т.ч. |
x |
|
A |
|
U (x ) : |
f(x) |
|
U |
µ |
(f(x )) |
|
|
|
|
|
|
|
∩ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
! |
|
|
|
|
|
|
|
δ |
0 |
|
|
|
|
|
|
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(f(x ) = y ) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
= ( x A ∩ Uδ(x0) : ϕ ◦ f(x) Uε(ϕ ◦ f(x0))) .
Из выделенного синим цветом следует, по определению 101, что композиция отображений ϕ ◦ f непрерывна в точке x0. 
•First •Prev •Next •Last •Go Back •Full Screen •Close •Quit
4.3. Непрерывность функции в предельной точке.
Пусть f : A → B, A Rk, B R и x0 есть предельная точка множества A, а x A произ-
вольная точка. Обозначим через x := x − x0
и будем называть приращением аргумента. Очевидно, что (Δx → 0) (x → x0) . Обо-
значим через f (x0; x) := f(x0 + x) − f(x0)
и будем называть приращением функции f в точке x0, вызванное приращением аргумен-
та x.
•First •Prev •Next •Last •Go Back •Full Screen •Close •Quit
Теорема 56. Пусть
f: A → B, A Rk, B R
иx0 есть предельная точка множества A. Тогда для непрерывности функции f в точ-
ке x0 необходимо и достаточно выполнение равенства:
lim f (x0; x) = 0.
x→0
•First •Prev •Next •Last •Go Back •Full Screen •Close •Quit
Доказательство.
(f непрерывна в точке x ) 53
− 0
|
lim |
f(x) = f(x ) |
|
|
|
→ |
x0 |
|
x |
|
0 |
|
•First •Prev •Next •Last •Go Back •Full Screen •Close •Quit
Итак, функция f : A → B, A Rk, B R непрерывна в предельной точке x0 A тогда и только тогда, когда бесконечно малое изменение аргумента вызывает бесконечно малое изменение функции.
•First •Prev •Next •Last •Go Back •Full Screen •Close •Quit